減速器箱體工藝

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1、南陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） For personal use only in study and research; not for commercial use For personal use only in study and research; not for commercial use 題目:減速器箱體（含機(jī)座、機(jī)蓋）工藝 規(guī)程設(shè)計(jì)及銃機(jī)座對合面夾具設(shè)計(jì) 姓 名: 學(xué) 號(hào): 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 系 另 機(jī)電工程系 指導(dǎo)教師： 起止日期：08年1月7日至08年6月13日 減速器箱體（含機(jī)座、機(jī)蓋）工藝 規(guī)程設(shè)計(jì)及銃機(jī)座對合面夾具設(shè)計(jì)

2、 ［摘要］: ［關(guān)鍵詞］: Abstract Key words 目錄 前言 1 1．減速器箱蓋零件加工工藝設(shè)計(jì) 5 1.1 零件結(jié)構(gòu)及其工藝分析 5 1.1.1 分析零件圖及零件作用 5 1.1.2 零件工藝分析 5 1.2 選擇毛坯、繪制毛坯圖 6 1.2.1 確定毛坯的制造形式 6 1.2.2 繪制毛坯圖 6 1.3 擬定零件的機(jī)械加工工藝路線

3、 6 1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 6 1.3.2 加工方案的選擇 7 1.3.3 加工順序的確定 7 1.4 工序設(shè)計(jì) 8 1.4.1 確定工序余量、工序尺寸及公差 8 1.4.2 選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 9 1.4.3 確定切削用量和時(shí)間定額 9 1.5 工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 10 1.6 填寫工藝文件 10 2．夾具設(shè)計(jì) 13 2.1 銑床夾具設(shè)計(jì) 13 2.1.1 明確設(shè)計(jì)任務(wù) 13 2.1.2 確定夾具設(shè)計(jì)方案、繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖 13 2.1.3 繪制夾具裝配圖 15 2.1.4 繪制夾具零件圖

4、 15 2.1.5 夾具技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 15 2.2 鉆床夾具設(shè)計(jì)概述 16 3．結(jié)論 17 4．致謝 18 參考文獻(xiàn) 19 減速器箱體（含機(jī)座、機(jī)蓋）工藝 規(guī)程設(shè)計(jì)及銑機(jī)座對合面夾具設(shè)計(jì) 、/. — 前言 行星齒輪減速器及 通用減速器行業(yè)涉及的產(chǎn)品類別包括了各類齒輪減速器、 蝸桿減速器，也包括各種專用傳動(dòng)裝置，如增速裝置、調(diào)速裝置、以及包括柔性 傳動(dòng)裝置在內(nèi)的各類復(fù)合傳動(dòng)裝置等。產(chǎn)品服務(wù)領(lǐng)域涉及冶金、有色、煤炭、建 材、船舶、水利、電力、工程機(jī)械及石化等行業(yè)。 國內(nèi)減速器行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、 規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在 不斷擴(kuò)展， 產(chǎn)品質(zhì)

5、量已達(dá)到國外先進(jìn)工業(yè)國家同類產(chǎn)品水平， 完全可以承擔(dān)起為 國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供傳動(dòng)裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地 區(qū)。 目前，國內(nèi)各類通用減速器的標(biāo)準(zhǔn)系列已達(dá)數(shù)百個(gè)， 基本可滿足各行業(yè)對通 用減速器的需求。在第一代通用硬齒面齒輪減速器及圓弧圓柱蝸桿減速器系列產(chǎn) 品的基礎(chǔ)上，由西安重型機(jī)械研究落開發(fā)并完成標(biāo)準(zhǔn)化的新一代圓柱及圓錐—— 圓柱齒輪減速器及圓弧圓柱蝸桿減速器業(yè)已投放市場。 新一代減速器的突出特點(diǎn) 為不僅在產(chǎn)品性能參數(shù)上進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化， 而且在系列設(shè)計(jì)上完全遵從模塊化的 設(shè)計(jì)原則， 產(chǎn)品造型更加美觀， 更宜于組織批量生產(chǎn)， 更適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā) 展而對基礎(chǔ)件產(chǎn)品提出的愈

6、來愈高的配套要求。 但總體而言， 國內(nèi)減速器系列產(chǎn) 品的開發(fā)及更新工作近幾年進(jìn)展緩慢， 與國外同行業(yè)在此方面的差距有拉大的趨 勢。而且與市場的需求也不很適應(yīng)， 西安重型機(jī)械研究所及國內(nèi)其他單位今年已 著手開始這方面的開發(fā)及標(biāo)準(zhǔn)化工作。 在通用減速器的制造方面， 一般來說， 箱體屬于大批量生產(chǎn)， 采用鑄造的方 法，金屬模造模，必須采用自動(dòng)線機(jī)器造型，兩箱造型，分為上下兩箱。上、下 箱的分型面分別選在機(jī)蓋、機(jī)座的中心面上。采用這種方式，不僅起模方便，而 且有利于型芯的定位、固定、排氣與清理，以及便于檢查鑄件壁厚與不易錯(cuò)箱。 減速器是靠輸出和輸入的齒輪的嚙合來確定輸出的速度的， 傳動(dòng)軸之間的中

7、心距及平行度直接影響了減速器的質(zhì)量好壞。 支承各傳動(dòng)軸， 保證各傳動(dòng)軸之間 的中心距及平行度， 并保證減速器部件與發(fā)動(dòng)機(jī)的正確安裝是減速器組裝的首要 要求。減速器體加工質(zhì)量的優(yōu)劣， 將直接影響到軸與齒輪等零件相互位置的準(zhǔn)確 性及減速器總成的使用壽命和可靠性。 因此， 在加工箱體的過程中， 除了使用一 些通用機(jī)床和通用夾具以外， 還要使用一些專用夾具， 如鏜傳動(dòng)軸中心孔等工序 的夾具，以保證加工表面的位置精度、提高生產(chǎn)率、降低成本。 1、減速器箱蓋零件加工工藝設(shè)計(jì) 1.1 零件結(jié)構(gòu)及其工藝分析 題目中所給定的零件是通用一級(jí)減速器的箱體零件圖。箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零 件，它將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、

8、套、齒輪等相關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保 持正確的相對位置， 以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。 故箱體的加工質(zhì) 量，直接影響到機(jī)器的性能、精度和壽命。從零件圖可以看出，該一級(jí)減速器箱 體結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 有大量平面要求加工， 還有精度較高的軸承孔和精度較低的緊固孔 要加工。加工部位多，加工難度較大，如圖 1.1、1.2 所示。 1.1.2 零件工藝分析 （ 1）首先檢查圖紙，檢查公差制定、形位公差、表面粗糙度是否合理。 （2）分離式箱體的主要加工部位有：軸承支撐孔、結(jié)合面、端面和底面（裝 配面）等。對這些主要加工面加工的主要技術(shù)要求有： a. 底座的底面與結(jié)合面必須平行，其誤差不超過

9、 0.5mm/1000mm； b. 結(jié)合面的表面粗糙度Ra值小于1.6卩m,兩結(jié)合面的接合間隙不超過0.03mm； c. 軸承支承孔的軸線必須在結(jié)合面上，其誤差不超過 ±0.2mm d. 軸承支承孔的尺寸公差一般為 H7,表面粗糙度Ra值小于1.6卩m,圓柱度誤 差不超過孔徑公差的一半，孔距精度允許為土 0.025 mm。 （3）圓柱齒輪減數(shù)器箱體的主要技術(shù)要求： a. 安裝滾動(dòng)軸承的孔系孔徑公差等級(jí)為IT7，粗糙度為Ra1.6; b. 軸承孔中心距偏差為土 0.05; c. 軸承孔中心線的平行度公差7級(jí)； d. 機(jī)座鑄成后應(yīng)清理并進(jìn)行時(shí)效處理； e. 機(jī)座和上蓋和箱后，邊緣

10、應(yīng)平齊，相互交錯(cuò)為每邊不大于 2mm； f. 檢查與機(jī)蓋結(jié)合面的密封性，用0.05mm塞尺塞入深度不得大于結(jié)合面寬度的 1/3,用涂色發(fā)檢查接觸面積達(dá)1mm 一個(gè)斑點(diǎn)； g. 與機(jī)蓋連接后，打上定位銷進(jìn)行鏜孔，鏜孔時(shí)結(jié)合面處禁放任何的襯墊； h. 機(jī)械加工為標(biāo)注偏差尺寸精度為IT12; i. 鑄造尺寸精度IT18； j. 未標(biāo)注的鑄造圓角半徑 R=3?5mm； k. 未標(biāo)注的倒角尺寸為2X450，粗糙度為Ra12.5; l. 機(jī)座不漏油。 1.2選擇毛坯、繪制零件圖及毛坯圖 查表1 （劃分類型的參考數(shù)據(jù)）可知: 表1 生產(chǎn)類型 同一種零件的年產(chǎn)量 重型零件 中型零

11、件 輕型零件 單件生產(chǎn) 小批量生產(chǎn) 1?5 1?10 1 ?100 5 ?100 10 ?200 100 ?500 中批量牛產(chǎn) 100?300 200?500 500?5000 大批量生產(chǎn) 300?1000 500?5000 5000?50000 大量生產(chǎn) 1000以上 5000以上 50000以上 按計(jì)算公式N=Q?n（1+a %+B %） 其中零件在每臺(tái)產(chǎn)品中的數(shù)量 n=1 （件/臺(tái)），年產(chǎn)量Q=2000 （件/年）， 廢品率a %=2%，備品率B %=3% 所以 N=Q? n（1 + a %+B %） =2000 X 1 X（

12、 1+2%+3%） =2100 （件） 由于屬于輕型零件，確定箱體的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn) 1.2.2 確定毛坯的制造形式 由于該減速器外形和內(nèi)腔比較復(fù)雜，有加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、凸邊、凹槽，壁厚較 薄，故選用流動(dòng)性好，減振性好，加工工藝性強(qiáng)和成本低的灰口鑄鐵，材料牌號(hào) 為HT200。箱體屬于中批量生產(chǎn)，采用鑄造的方法，金屬模造模，采用自動(dòng)線機(jī) 器造型，兩箱造型。這樣減速箱的主要軸承孔在鑄造成直接鑄出，只有注油孔， 油塞孔和加油孔等到直徑小于 25mm 的不鑄出， 留待機(jī)械加工時(shí)鉆出。 上、下箱 的分型面分別選在機(jī)蓋、機(jī)座的中心面上。由于采用這種方式，起模方便，且有 利于型芯的定位、固定、排氣與清理，

13、以及便于檢查鑄件壁厚與不易錯(cuò)箱。 優(yōu)點(diǎn)：①由于有石墨存在，有利于潤滑及儲(chǔ)油，故耐磨性能好，且消震性由 于鋼；②工藝性能好。由于灰鑄鐵含碳量高，接近與共晶成分，故熔點(diǎn)比鋼低， 因而鑄造流動(dòng)性好，切削、加工性好；③經(jīng)濟(jì)效率高。 1.2.3 繪制零件圖及毛坯圖 由于所給零件圖中的標(biāo)注方法與現(xiàn)行的標(biāo)注方法不一致， 所以首先改正其中 的錯(cuò)誤，如位置度、同軸度、圓柱度的標(biāo)注方法，畫出正確的零件圖。 根據(jù)表2-11⑴可知，對合面與機(jī)座底面的加工余量均為 5mm機(jī)蓋頂面及放 油孔端面的加工余量均為4mm各個(gè)凸臺(tái)、加強(qiáng)筋的錐度或斜度均按零件圖所注 尺寸鑄造，斜度為 1： 20，錐度為 1： 20。 毛

14、坯圖的尺寸標(biāo)注除了標(biāo)注基本尺寸外，還應(yīng)標(biāo)注各個(gè)加工面的加工余量， 其結(jié)構(gòu)可詳見機(jī)蓋（圖JG03）、機(jī)座（圖JZ04）零件毛坯圖。 1.3 擬定零件的機(jī)械加工工藝路線 1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 在零件的機(jī)械加工工程中， 除起始工序采用粗基準(zhǔn)外， 其余工序都應(yīng)采用精 基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并 使夾具結(jié)構(gòu)簡單，工件裝夾方便。具體選擇原則為：基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原 則、自為基準(zhǔn)原則和互為基準(zhǔn)原則，在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，通常首先選擇精基準(zhǔn)， 然后選擇粗基準(zhǔn)。 （1） 精基準(zhǔn)的選擇 對于機(jī)蓋， 選擇對合面為精基準(zhǔn)可完成對頂面、 對合面上的加工。 采用

15、基準(zhǔn) 統(tǒng)一的原則，一次裝夾可完成對連接孔、起蓋螺紋、錐銷底孔的加工，這樣可以 縮短夾具的設(shè)計(jì)制造周期及降低夾具的制造費(fèi)用； 對于機(jī)座， 采用底面為精基準(zhǔn)， 可完成對對合面上所有孔的加工， 以底面及 底面二銷孔為基準(zhǔn)， 可加工出二軸承孔、 兩端面及其上的螺紋孔， 并可保證軸承 孔軸線相對于端面的垂直度，保證機(jī)械加工精度。 （2） 粗基準(zhǔn)的選擇 由于采用機(jī)器模造型，不加工面較為平整，選擇凸緣不加工面為粗基準(zhǔn)， 不但能保證加工表面都有足夠的加工余量，并且有利于合理分配加工余量。 1.3.2 確定加工方法 具有一定技術(shù)要求的加工表面， 一般都不是只通過一次加工就能達(dá)到圖樣要 求的，對于要求比較

16、高的主要表面， 往往要通過多次加工才能逐步達(dá)到加工質(zhì)量 要求。 在選擇加工方法時(shí)，一般總是首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體 條件，先選定該表面終加工工序加工方法， 然后再逐一選定次要表面各有關(guān)前導(dǎo) 工序的加工方法。 主要表面的加工方案和加工方法確定之后， 在選定次要表面的 加工方案和加工方法。 選擇加工方法時(shí)， 除應(yīng)保證加工表面的精度和粗糙度要求 外，還應(yīng)綜合考慮其他因素：工件材料性質(zhì)、工件的結(jié)構(gòu)和尺寸、生產(chǎn)類型和現(xiàn) 場生產(chǎn)條件。 根據(jù)零件圖紙上要求，對于對合面的表面粗糙度要求和相對于底面的平行度 要求，以及兩軸承孔的表面要求和兩軸承孔軸線的平行度和軸線相對于端面的垂 直度要求較為

17、高一些。 因此，確定用精銑保證對合面的形狀精度， 用專用夾具保 證其尺寸精度，其前導(dǎo)工序采用粗刨以提高效率； 用精鏜保證軸承孔的形狀精度， 用專用夾具保證其尺寸精度， 其前導(dǎo)工序采用粗鏜床來提高效率。 對于精度要求 不高的平面，采用專用夾具和半精加工的方法就能達(dá)到要求。 對于其他的一些連接孔類及一些螺紋， 形狀精度要求較低， 位置精度要求也 相對較低，設(shè)計(jì)專用夾具不但能保證其間的相對位置精度， 而且能縮短加工時(shí)間， 提高生產(chǎn)效率。 1.3.2 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)， 應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、 尺寸精度及位置精度等 技術(shù)要求能得到合理保證。 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下

18、， 可以采用通 用機(jī)床配以專用夾具， 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 除此以外， 還應(yīng)考慮經(jīng) 濟(jì)效果，以降低生產(chǎn)成本。 根據(jù)前面加工方法的確定和加工工序的安排的原則， 如基準(zhǔn)先行、先粗后精、 先主后次和先面后孔的原則，在機(jī)械加工過程中合理安排熱處理及輔助工序 [2] ， 最終確定加工工藝方案如下： 1. 機(jī)蓋加工工藝方案： 工序 1：鑄造 工序 2：實(shí)效處理 工序 3：漆底期 工序 4: 粗刨對合面 工序 5：刨頂面 工序 6：精銑對合面 工序 7：鉆對合面連接孔、螺紋底孔、銷底孔、锪沉孔和攻絲，鉸其中二孔 作為工藝孔備用 工序 8：鉆頂面上螺紋底孔、攻絲 工序 9：檢

19、驗(yàn) 2．機(jī)座加工工藝方案： 工序 1：鑄造 工序 2：時(shí)效處理 工序 3：漆底期 工序 4: 粗刨對合面 工序 5：刨底面 工序 6：鉆底面上安裝孔，锪沉孔，鉸其中二孔作為工藝孔備用 工序 7：鉆游標(biāo)尺孔螺紋底孔，锪沉孔，攻絲 工序 8：銑放油空凸臺(tái) 工序 9：鉆放油孔螺紋底孔，攻絲 工序 10：精銑對合面 工序 11：修整油溝 3．箱體加工工藝方案： 工序 1：機(jī)座、機(jī)蓋對準(zhǔn)合攏夾緊，配鉆、鉸二定位孔，打入錐銷；根據(jù)機(jī) 蓋配鉆機(jī)座對合面連接孔，锪沉孔 工序 2：拆開機(jī)蓋和機(jī)座，清除結(jié)合面的毛刺和切屑后，打入錐銷，擰緊螺 栓 工序 3：銑兩端面 工序 4：粗鏜

20、軸承孔 工序 5：精鏜軸承孔，倒角 工序 6：鉆兩端面螺紋底孔，攻絲 工序 7：去毛刺、清洗，打標(biāo)記 工序 8：終檢 [1] 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) [2] 機(jī)械制造技術(shù) 僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途 For personal use only in study and research; not for commercial use. Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerzielieiwecken verwendet werden. Pour l ' e tude et la recherche uniquement a des fins personnelles; pas a des fins commerciales. to員bko g^A.nrogeHKO TOpMeno^b3ymoiflCH6yHeHuac^ egoB u HHuefigo^^HM ucno 員 B30BaTbCE b KOMMepqeckux qe 員 ex. 以下無正文